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타이틀리스트 R&D팀이 일관성 있는 골프볼을 만드는 방법

타이틀리스트의 브라이언 코모(왼쪽)와 데릭 래드(오른쪽)는 700여 건의 골프공 관련 특허를 받았습니다.

타이틀리스트는 골퍼들과 대화를 나누는데 많은 시간을 할애하여 그들이 경기에서 중요하게 생각하는 요소를 파악하고 그들의 경기력을 향상시키기 위한 제품을 개발하는 노력을 하고있습니다. 이와 같은 골퍼들과의 대화는 타이틀리스트가 꾸준히 발전하는 데에 큰 성장동력이 됩니다. 따라서 타이틀리스트는 다양한 체형과 사이즈를 가진 남녀노소, 골프를 막 시작한 사람부터 숙련된 선수들까지 다양한 골퍼들과 지속적인 대화를 나누고 있습니다.

일관성 문제

이러한 모든 대화에서 하나의 주제가 지속적으로 언급되었는데, 그것은 바로 일관성이었습니다. 우리는 넓은 스펙트럼의 골퍼들과 대화를 나누면서 골프볼에 있어서 일관성이라는 요소가 아주 중요한 문제라는 것을 분명하게 들을 수 있었습니다. 실제로 최근 포럼의 설문조사에서 팀 타이틀리스트 멤버들은 골프볼 퍼포먼스에 있어서 가장 중요한 측면으로 일관성을 꼽았습니다.

그러나 골프볼의 일관성이란 것은 골퍼들마다 서로 다른 의미를 가질 수 있습니다. 어떤 골퍼들에게 일관성이란 그린 주변의 칩 샷과 피치 샷에서 골프볼이 얼마나 안정적인 스핀량을 갖는지가 될 수 있습니다. 또 어떤 골퍼들에겐 최근 저스틴 토마스 선수와의 Q&A때 알 수 있었던 것처럼, 비거리 컨트롤과 볼비행이 얼마나 예상된 궤적 창으로 날아가는지가 최우선 기준이 될 수도 있습니다. 그러나 이 주제에 대해 조금 더 깊이 연구해보니, 팀 타이틀리스트 골퍼들의 반 이상에게 일관성이란 이런 의미였습니다.

가장 일관성 있는 골프볼 만들기

시간이 지나도 일관된 느낌의 볼비행, 스핀량, 타구감 그리구 타구음을 제공하는 제품을 만드는 도전은 타이틀리스트 골프볼 R&D팀의 어깨에 달려있습니다. 여러분이 R&D팀의 역할을 생각할 때, 아마도 새로운 골프볼 모델을 디자인하고 기존 모델들을 개선하여 새로운 세대의 골프볼을 만드는 것이라고 생각할 것입니다. 그 말도 맞지만 그것은 이 팀이 하는 역할의 절반일 뿐입니다.

R&D팀이 원하는 모든 성능 및 품질 사양을 충족하는 최종 프로토타입 골프볼을 만들었을 때, 타이틀리스트의 과학자, 엔지니어 및 기술자들은 그 이상적인 골프볼을 대규모로 복제해야 하는 과제에 주의를 기울입니다. 이것은 최근 타이틀리스트 골프볼 R&D팀을 방문했을 때 알게된 것이지만, 정말로 쉬운 일이 아닙니다.

타이틀리스트 골프볼의 대량생산은 여러 원자재의 혼합물을 의심의 여지가 없는 제품으로 변형시키는 정밀 공정을 거치며 그 공정 과정에는 수백 개의 면밀한 검사 단계가 포함되어 있습니다.

데릭 래드, 리서치&지적 재산권 수석 프로젝트 매니저는 “Pro V1과 Pro V1x 골프볼은 두 가지 이유로 전세계에서 가장 신뢰받는 골프볼입니다. 첫 번째 이유는 그 볼들이 제공하는 최고의 성능입니다. 그 볼들은 단점이 없으며 경기의 모든 부분에서 뛰어난 성능을 보입니다. Pro V1과 Pro V1x는 정확한 비거리 컨트롤 능력을 제공하는 동시에 아이언 샷에서의 편차를 줄여주며, 숏 게임에서 뛰어난 스핀량과 부드러운 타구감을 제공합니다.”고 전합니다.

팀 타이틀리스트: “그렇군요. 두 번째 이유도 알 수 있을까요?”

데릭 래드: “혹시 좋지 않은 볼을 쳐본 경험이 있으신가요?”

데릭의 말에 따르면, 골프볼에 대한 골퍼들의 믿음은 오직 마지막 볼이 티 업 되는 순간 그 티의 깊이만큼만 지속될 뿐입니다. 어떤 이유든지 간에 골프볼이 더 짧게, 혹은 오프라인으로 날아가거나, 혹은 더 많이 또는 적게 회전하거나, 전에 쳤던 것 보다 더 단단하게 더 부드럽게 느껴지는 순간 그 골프볼에 대한 신뢰는 빠르게 잠식되어 버립니다. 이것이 바로 골프볼 R&D팀이 제조 공정의 매 단계마다 압박을 가하며 더 정확한 공정을 추구하는 이유이며, 타이틀리스트가 MA, 뉴베드포드에 있는 볼 공정 시설(Pro V1, Pro V1x 그리고 AVX골프볼을 만드는 곳)내에 전용 R&D팀과 품질 연구소를 보유하고 있는 이유입니다.

제조과정과 제품의 일관성 그리고 골프코스에서의 성능 사이에는 직접적인 상관관계가 있습니다. 이것은 골프볼 R&D팀과 우리의 제조팀 모두에게 자부심의 원천이 됩니다. 만약 여러분들이 타이틀리스트의 볼 공정 시설을 방문한다면, 최종 x-ray검사 스테이션을 보실 수 있을텐데 여기서 주목할만한 사실은 1,000만 개 중 한 개 미만의 타이틀리스트 골프볼만이 제조상의 에러로 인해 돌아온다는 것입니다.

리서치 엔지니어링팀의 닉 나르다치 수석부장은 타이틀리스트 골프볼 R&D팀 실험실에서 프로토타입 골프볼의 딤플을 검사하는 역할을 맡고 있습니다.

R&D팀이 정의하는 일관성이란

그렇다면 정말 일관성 있는 골프볼을 만들기 위해 노력하는데에 있어서 어떤 어려움들이 있을까요? 우리는 이에 대한 정보를 얻고자 타이틀리스트의 재료 연구 책임자인 브라이언 코모를 만났습니다. 브라이언이 설명해주었듯, Pro V1 그리고 Pro V1x 골프볼을 만드는데에 필요한 수백 개의 제조 과정에서 정말 다양하고 많은 과제들이 발생하곤 합니다. 그러나 R&D팀의 관점에서 보면, 그러한 과제들은 화학 혹은 기계라는 두 가지 범주 중 하나로 분류됩니다.

브라이언은 “우리가 화학적 고려사항에 대해 얘기할 때, 제조과정 중 하나의 중요한 측면은 골프볼 재료들을 만들기 위해 생화합물을 섞는 정제 과정입니다. 음식을 조리하는 것과 마찬가지로, 골프볼의 구성요소 – 코어, 케이싱 레이어, 커버를 만들기 위한 올바른 재료들을 준비하는 것부터 시작해야 합니다. 이러한 구성물들은 정확한 비율로 조합 되어야 하며 정확한 조건에 맞게 조절되고 경화 되어야 합니다. 우리가 골프볼의 이런 구성요소들을 만들 때 마다, 우리는 정확한 절차를 따라 제조해야 하며 완성된 후에도 모든 것이 제대로 제조되었는지 더블 체크를 통해 확인하고 시험하는 과정을 거칩니다.” 라고 말합니다.

또한 브라이언은 “기계적인 측면에서 우리는 구조, 즉 서로 다른 레이어층의 물리적인 조합에 대해 이야기를 나눕니다. 이 과정을 제대로 하기 위해서는 단계마다 세밀한 타이밍에 맞는 정밀한 공정을 개발해야 합니다. 조합에 사용되는 기구와 기계는 정밀한 공구로 구성되어 있으며, 우리는 전담 기술자들을 동원해 처음부터 마지막까지 모든 메커니즘을 시험하고 모니터합니다. 따라서 화학적인 단계에서 우리는 블록을 조합하고 기계적인 단계에서는 완성된 골프볼을 만들기 위해 그 블록들을 조립하는 것입니다. 화학적 그리고 기계적, 두 단계 모두에서 우리는 매번 같은 방식의 제조과정 및 기능을 유지해야 하며 그렇게 하지 못한다면 골프볼 성능의 특성이 바뀌어 버립니다.” 라고 말했습니다.

일관성이 골프볼 성능에 미치는 영향

그렇다면 R&D팀이 직면하고 있는 위험요인은 어디에 있으며 그러한 난관을 어떻게 해결해야 할까요? “골프볼 R&D팀에서 우리는 ‘과정’에 대해 많은 얘기를 나눕니다.”라고 데릭 래드는 말했습니다. “과정의 우수성을 추구하는 것은 아쿠쉬네트 회사의 창립 원칙으로서 오늘날까지도 우리가 추구해야 하는 중요한 원칙입니다. 그것은 마치 우리가 항상 따라야 하는 게임북과 같으며 골프볼을 만드는데에 있어서 모든 단계, 모든 세부사항, 모든 세이프가드를 규정합니다. 이 과정의 핵심 부분은 ‘무엇이 잘못될 수 있는가?’를 끊임없이 예측하고, 그러한 위험이 발생하기 전에 잠재적인 문제들을 피하는 것 입니다. 최종적인 제품에서 우리가 달성하는 일관성은 이러한 마인드셋이 큰 도움이 되었습니다.”

악마의 변호인(일부러 반대 입장을 취하는 사람) 역할을 하기 위해서, 우리는 제조과정이 계획대로 진행되지 않을 때 어떠한 일이 발생할지 알고 싶었습니다. 만약 Pro V1 골프볼의 핵심 재료가 비율에 맞지 않게 섞여있거나, Pro V1x 커버의 페인트가 너무 두껍게 묻었다면, 골프코스에서 그 골프볼로 인해 어떠한 문제점이 발생할까요? 데릭과 브라이언은 우리를 위해 몇 가지 시나리오를 잡아주었습니다.

일관성에 대한 화학적인 과제

소싱(대외구매)

골프볼 제조에 있어서 사용되는 원재료의 품질과 이를 보관하고 제조에 제공하는 방식이 무척 중요합니다. 만약 어떤 이유에서든지, 우리가 저품질 폴리부타디엔(골프볼 코어의 주성부인 합성 폴리머 고무 재질)을 사용했다면, 그 재료는 복원력에 대한 우리의 기준을 충족시키지 못할 가능성이 있습니다. 소재가 탄력성이 있는다는 의미는 그것에 충격이 가해질 때(골프 클럽의 충격 등) 빨리 회복이 된다는 것입니다. 이러한 소재가 골프볼 코어를 빠르게 만들고 Pro V1과 Pro V1x 골프볼이 티에서 멀리 날아가게 하는 것입니다. 만약 여러분이 중심부가 저품질 원재료로 제작된 골프볼을 치게 된다면, 여러분은 눈에 띄게 비거리가 떨어지는 모습을 볼 수 있을것입니다.

다행히도 우리가 사용하는 모든 폴리부타디엔(및 모든 원자재)는 선적 전 당사 파트너 벤더업체에 의해 시험, 검증됩니다. 또한 그것들이 도착하면 우리의 볼 공정 시설에서 다시 한 번 테스트를 함으로써 타이틀리스트는 좋은 원재료만을 제조공정에 사용합니다.

믹싱(혼합)

각 재료의 성분 수준에서의 정확성, 타이밍, 품질 관리도 굉장히 중요합니다. 예를 들어, 코어 구조에서 우리는 긴 폴리부타디엔 분자들 사이에서 높은 수준의 교차 링크를 생성하는 화학 성분인 아연 디아크릴레이트를 사용합니다. 이 분자들이 서로 연결될수록 화학적 결합이 강해지고 코어가 더 빠르게(탄력적으로) 될 것입니다. 그러나 코어 제조과정에서 우리는 높은 탄성(많은 교차 링크)과 압축력 사이의 균형을 맞춰야 합니다.

일반적으로, 탄성이 더 많은(빠른) 코어는 더 단단합니다. 그래서 만약 우리가 너무 많은 아연 디아크릴레이트를 사용한다면, 그 결과로 우리의 골프볼은 극도로 단단한 코어를 가진 골프볼이 될 것입니다. 코스에서 그 골프볼을 사용한다면 그것은 거친 소리와 “딸각”하는 느낌의 임팩트를 줄 것입니다. 무엇보다도 특히 샷의 무게를 판단하기 위해 일관된 느낌과 소리에 크게 의존해야 하는 숏게임 경기에서는 이러한 느낌과 소리가 큰 문제점이 될 수 있습니다.

따라서 우리는 이러한 문제점이 발생하지 않도록 하기 위해 재료들을 혼합 후, 모든 핵심 재료의 배치를 압축과 같은 물리적 특성에 대해 시험하고, 어떤 테스트에서든 배치의 사양을 벗어난다면 해당 배치를 생산에서 제거하고 파괴합니다.

큐어링(양생)

골프볼을 제조함에 있어서 양생하는 동안의 일정한 온도는 요리에 있어서 오븐의 온도만큼 중요하며 필수적인 조건입니다. 일정한 온도는 최종 부품이나 레이어 층을 형성하기 위한 교차 링크 품질과 일관성에 중요한 역할을 합니다. 코어의 압축 과정 중 온도가 압력 전체에 걸쳐 균일하지 않거나 한 압력의 온도가 다른 경우, 그 결과로 압축의 크기, 중량 및 압력이 일관되지 못할 것 입니다. 그러한 결과로 만들어진 골프볼은 완전히 다른 볼비행, 타구감, 스핀량을 가진 골프볼로 만들어질 것입니다.

양생의 일관성은 커버 적용 시에도 중요합니다. 골프볼이 완성되면, 골프볼에 감싸진 커버는 커버 작업을 위해 운반되며 그곳에서 특정한 온도로 가열됩니다. 이것들은 열경화성 엘라스토머 우레탄으로 주조되는 조립라인에서 각 코어 주위에 액체로 도포되며 조립라인에 직접 공급됩니다. 커버를 덮고 있는 우레탄 코어는 특정 양생 온도에서 유지되며, 원하는 경도에서 커버가 코어 주위에 단단하고 균일한 층을 형성하도록 만들어줍니다. 완성된 코어의 초기 온도가 충분히 높지 않거나, 덮개를 씌운 코어가 양생하는 시간이 너무 짧거나 혹은 길다면 골프볼은 낮은 내구성을 갖게 됩니다. 또한 커버가 코어에 제대로 부착되지 않는다면 골프채에 부딪히며 커버가 미끄러지면서 코어의 표면이 뭉칠 가능성이 있습니다. 만약 충격이 너무 크다면 덮개가 찢기거나 심지어 잘려나갈 수도 있습니다.

이러한 잠재적 문제를 해결하기 위해 기술자들은 오븐, 완성된 코어, 혼합된 우레탄 온도를 면밀히 관찰하며 타이틀리스트의 QA 절차의 일환으로서 우리는 완성된 골프볼에 대해 항상 내구성을 시험하고 있습니다.

일관성에 대한 기계적 과제

정밀 공구

제조에 사용되는 계측기와 기계는 모든 장비가 제대로 작동하고 엄격한 허용 오차 범위 내에 있는지 지속적으로 모니터링하고 상태를 유지해야 합니다. 이러한 검사는 골프볼 핵심 재료를 혼합하고 준비하기 위해 사용하는 3층 중력식 고무 믹서와 함께 프로세스의 시작부터 실행하며, 이 과정에서 타이틀리스트의 기계학자들이 Pro V1과 Pro V1x 커버를 주조하는데 사용되는 구멍을 형성하는 호빙 과정까지 적용됩니다. 또한 재료 무게와 비율, 온도 및 시간의 주기가 항상 일관되도록 스케일 및 센서를 면밀히 모니터링하고 보정해야 합니다.

예를 들어, ‘글리바’ 작업에서 설정이 꺼지면 어떻게 될까요? ‘글리바’는 우리가 주형된 코어를 정확한 지름에 그라인드 하기 위해 사용하는 습식 연삭 공정입니다. 예를 들어, Pro V1x 듀얼 코어 배치에 ‘설린’ 케이싱 레이어를 적용했다고 합시다. 그것은 ‘글리바’로 이송되는데, 그라인딩의 특정 두께가 조금 떨어져 있습니다. 케이싱 레이어의 주된 목적은 코어의 탄력성과 공의 성능을 망칠 수 있는 수분 흡수로부터 코어를 보호하는 것입니다. 그러나 케이싱 레이어는 성능 기능에도 영향을 미칩니다. 탄력성 있는 이온성 소재로 제작되었기 때문에 볼의 스핀량을 조정하는 것은 물론 볼의 속도 또한 높일 수 있습니다.

만약 ‘글리바’ 공정에서 너무 두꺼운 케이싱 레이어를 가진 골프볼이 나온다면, 그 골프볼은 당신이 기대했던 것보다 훨씬 다루기가 힘들 것입니다. 또한 그 볼은 회전량이 많지 않을 것이기 때문에 여러분은 아마 골프볼이 볼비행 도중 뚝 떨어지거나 그린 주변에서 더 많은 런아웃을 하는 샷을 보고 어리둥절해 하는 자신을 보게 될 것입니다.

이를 방지하기 위해, 완성된 코어가 ‘글리바’에서 나올 때, 완성된 직경의 정해진 사양을 충족하지 않는 코어가 만들어지지 않도록 완성된 코어는 두 세트의 강철 게이지를 통과해야 합니다. 이러한 점검은 케이싱 레이어 적용 후 뿐만아니라 모든 코어 주조 후 반드시 실행됩니다.

균일성

일관성의 동의어인 균일성은 우리가 R&D팀에서 자주 사용하는 용어로서 각 배치의 순서, 시기, 주조법을 시공 과정에 항상 포함시키는 단어입니다. 공정의 어떠한 단계가 균일하지 않으면, 그 결과는 완제품의 물리적 속성에 대한 일관성을 떨어트릴 것입니다. 그리고 일관성이 없는 완제품은 골프 코스에서 여러분이 원치 않는 성능을 발휘하며 좋지 않은 결과를 가져다 줄 것입니다.

우리가 매우 주의깊게 주목해야 할 단계는 페인트 작업입니다. 여러분은 페인팅 작업에 대해 중요하게 생각하지 않을지도 모르지만, 페인트는 골프볼의 공기역학에 극적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 만약 우리가 Pro V1x 골프볼에 너무 두꺼운 페인트 층을 칠하게 된다면 어떻게 될까요? 간단한 답을 하자면 그 볼은 Pro V1x처럼 날아가지 않을 것입니다. 만약 너무 많은 페인트가 커버에 뿌려지면, 그것은 딤플 속에 가라앉게 됩니다. 이것은 타이틀리스트 공기역학자들이 원래 디자인했던 딤플의 모양과 깊이를 완전히 바꾸게 됩니다. 페인트를 너무 많이 칠하게 되면 딤플의 깊이가 극적으로 낮아지며 얕은 깊이의 딤플은 볼비행을 줄이기 때문에 여러분이 골프코스에서 이 볼을 치게 된다면, 왜 갑자기 원하는 샷을 칠 수 없게 되었는지 의아해 할 것입니다.

그러나 다행히도 타이틀리스트는 페인트 분무기가 분무 간격, 분무당 도포된 페인트의 부피, 균일성 등 우리가 원하는 기준을 충족시키는지 항상 면밀히 검토합니다. 또한 엄격한 일정에 따라 스프레이 헤드를 청소 및 교체하며 도포된 볼은 QA 점검의 일환으로 한 번 더 손으로 검사됩니다.

집중도

시공의 정확성, 특히 그 동심성(층의 중심성)은 성능에 매우 큰 영향을 미치기 때문에 골프볼 제조과정에 있어서 아주 중요합니다. 골프볼 내측 코어가 중앙에서 40/1,000인치만 벗어나면(평균 신용카드 두께보다 머리카락 두께만큼의 두꺼움) 샷의 분산도 또한 두 배가 됩니다! 이것은 120마일의 드라이버 스윙부터 15피트의 칩샷까지 적용됩니다.

특히 Pro V1x와 같은 이중 코어 구조를 만드는데 있어서 집중도를 유지하는 것은 무척 어렵습니다. 이중 코어를 만들려면 코어 주조 압력에서 두 개의 외부 코어 쉘 사이에 작은 내부 코어를 배치해야 합니다. 이 결합은 정확한 온도와 정확한 시간동안 압력의 가열을 통해 이루어집니다. 이것이 올바르게 작동한다면, 이에 따른 결과는 완벽하게 교차되며 중심에 있는 이중 코어를 탄생시킵니다. 하지만 만약 쉘이 정확하게 형성되지 않았다고 가정해보겠습니다. 이 경우에는 잠재적으로 내핵이 열에 의해 구워질 때 외핵 내에서 약간 이동하는 결과를 초래할 수 있습니다.

만약 이와같이 어긋난 코어로 케이싱, 커버, 페인트 작업이 진행된다면 여러분은 중심에서 벗어난 코어로 볼을 치게 될 것입니다. 골프볼의 두꺼운 면이 어떻게 방향이 놓여지느냐에 따라, 완벽한 스윙을 할 수도, 혹은 왼쪽이나 오른쪽, 짧거나 길게, 낮거나 높게 볼비행이 진행될 수 있습니다.

타이틀리스트는 코어 집중도의 중요성을 이해하고, 핵심 주조 공정을 체계적으로 규제하고 감시합니다. 각 주조 압축은 눈금을 매겨 조정되며 가열 시간은 완전 자동화로 진행됩니다. 완성된 이중 코어는 생산 이동 시마다 공장 기술자들에 의해 해부되고 검사되어 골프업계에서 가장 엄격한 우리의 코어 집중도에 대한 정밀한 허용오차 범위를 충족하는지 확인됩니다.

데릭과 브라이언, 과학적인 설명에 대해 감사드립니다! 또한 일관성 있는 골프볼을 만들기 위해 노력하는 모든 분들에게 감사의 말씀을 전합니다.

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